3发、变电站的一次设备

发电厂变电所的一次设备
§1 开关电器的电弧及灭弧

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一、电弧的产生强电埸发射、热发射下发射出自由电子，自由电子在强电埸作用下加速向阳极运动， 3.( 并不断地碰撞游离，产生更多 ( 的带电质点，大量的带电质点 ( 在电场力作用下定向运动就形成了电弧。热游离是维持电弧稳定燃烧的主要因素。 ( 复合、扩散

二.电弧的危害电弧高温使开关触头熔化蒸发，烧坏触头及附件，长期不能熄灭还会引起爆炸。

§2

直流电弧的特性及熄灭

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一、直流电弧的特性

直流电弧电压沿弧长的分布

U h ? U1 ? U 2 ? U 3

电弧电压沿弧长的分布

二、直流电弧的熄灭直流电弧熄灭的条件为：拉长电弧熄弧

U ? ih ? R

?U h

常用直流电弧的熄灭方法：

1）将长弧分隔成短弧 2）增大弧柱的长度（不断增大触头间的距离，利用磁场横吹电弧，实质是拉长电弧熄弧） 3）增大回路电阻 4）利用狭缝灭弧装置

§3

交流电弧的特性及熄灭

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一、交流电弧的伏安特性
交流电弧的持性

（a）等效电路

（b）伏安特性

交流电路的电弧及伏安特性交流电路的电弧及伏安特性

（a）介质电强度恢复速度小于恢复电压恢复

（b）Ujf(t)> Uhf（t）

交流电弧熄灭的条件

二、交流电弧的熄灭条件电流自然过零后，弧隙的介质电强度恢复曲线永远高于电压恢复曲线

开关电器灭弧具体措施 1)加装并联电阻（断口并联电阻）并联低值几至几十欧姆电阻熄弧，几百至几千欧姆中值电阻限制过电压 2)用多断口熄弧（每相两个或多个断口） 3)吹弧（油吹灭弧、六氟化硫气体吹弧） 4)利用狭缝灭弧装置（将电弧引入金属栅片） 5)将触头置于真空密室中 6)增大绝缘介质的气体压力 7)使电弧与耐弧的绝缘材料紧密接触

§4

开关电器
（开关电器分为高压开关电器和低压开关）

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一、高压开关电器（一）高压断路器

QF

1）作用正常时用来接通和断开电路，故障时用来切断故障电流，以免故障范围蔓延。 2）基本要求工作可靠、具有足够的断路能力、切断时间尽量短、能自动重合闸、结构件、价低 3）分类按使用的灭弧介质不同，分为油、六氟化硫、真空和空气断路器等

4）型号表达式

额定开断电流，额定电流，产品标志额定电压，设计序号安装条件：户内，户外

产品名称:S-少油；D-多油；K-空气； -六氟化硫； -真空断路器

5）

开关电器的技术参数

额定电压：开关在长期正常工作时具有最大经济效益的电压额定电流：设计规范规定的标准环境温度下，其发热不超过绝缘允许所能通过的最大电流。额定开断电流：指开关工作在电网额定电压下所能开断的短路电

流的有效值。动稳固性电流：表征开关的机械结构在开关切断短路电流时所能承受最大电动力冲击的能力。 t 秒热稳固电流 It：表征开关通过短路电流时承受短时发热的能力。分闸时间 t ：从发出分闸命令起至断路器开断三相电弧完全熄灭合闸时间：从发出合闸命令起至断路器接通

油断路器分少油断路器和多油断路器
少油断路器中油仅作灭弧介质，多油断路器中油不仅作灭弧介质，还作为对地的绝缘介质。

1-帽盖；2-注油螺钉；3-活门；4-上帽；5上出线座；6-油标；7-静触座；8-逆止阀； 9-弹簧片；10-绝缘套筒；11、16-压圈； 12-绝缘环；13-静触指；14-弧触指；15-灭弧室；17-绝缘筒；18-下出线座；19-滚动触头；20-导电杆；21-螺栓；22-基座；23油阻尼器；24-放油螺钉；25-合闸缓冲器； 26-轴承座；27-转轴；28-分闸限位器；29绝缘拉杆；30-绝缘子；31-分闸弹簧；32框架

SN10-10I型断路器的外形安装图及其结构原理图

真空断路器

用真空作绝缘和灭弧介质，动、静触头间的开距小，熄弧时间很短，介质绝缘强度恢复快，触头磨损小，基本免维护，适合于频繁操作的埸所，体积小，重量轻，无火灾和爆炸危险且噪声低。但容易因截流而引起过电压。

推车式真空断路器背面

ZW-12型真空断路器

户外少油断路器

六氟化硫断路器（按灭弧方式分单压式和双压式；按总体结构分为落地箱式和支柱
瓷瓶式）

用SF6气体作绝缘和灭弧介质，具良好绝缘和电气性能，属免维护产品。但 SF6气体一旦泄漏，与周围介质生成氟化物有剧毒，故须进行漏气监视和报警。

室内六氟化硫断路器

内部动静触头

500kV罐式断路器

6）高压断路器的操作机构
操作机构是传动断路器触头的辅助设备，它用来使断路器合闸并维持在合闸状态、以及分闸。

分类：

按其作功能源不同分手动型和动力型，动力型又可分为电磁式、弹簧式、液压式、气动式等。

型号表达式：

特征标志： —改进型派生标志：X—装在箱内，户外用设计序号机构型式： —手动式； —电磁式； —弹簧式； —液压式； J—电动机式；Q—气动式产品名称： —操动机构

操作机构要达到的要求：合闸、维持合闸、分闸、复位、防止跳跃

CD10型电磁式操作机构

六氟化硫螺旋弹簧储能操作机构

QS （二）高压隔离开关（俗语称闸刀，能造成明显的空气断开点，没
有专门的灭弧装置）

作用：

QS（GK)

1）隔离电源，把检修部分和带电部分隔离开来，以保证安全； 2）它还可以用来倒闸操作，改变运行方式； 3 ）也可以用它来切合小电流电路，如电压互感器、避雷器回路，无故

障母线及直连在母线上的设备的电容电流，励磁电流不超过2A的空载变压器和电容电流不超过5A的无负荷线路等。

分类：按极数分单极、三极；按安装地点分屋内、屋外；按构造分转动
式、插入式；另带接地刀、不带接地刀

隔离开关操作原则：操作时先拔出定位销，分合闸动作果断迅速，不可用力过猛，操作完定位销锁住。严禁带负荷拉闸

型号表达式:

额定电流，额定电压，设计序号安装条件：产品名称：户内，户外其它标志：改进型，统一设计，带接地刀，快分型防污型，穿墙型，特殊安装，带支持导电杆

隔离开关

隔离开关技术参数

额定电压：隔离开关在长期工作时承受的工作电压最高工作电压：能承受的超过额定电压的电压额定电流：长期通过的，其发热不超过绝缘允许所能通过的最大电流 t 秒热稳固电流 It：表征开关通过短路电流时承受短时发热的能力极限通过峰值电流：所能承受的瞬时冲击电流

户外高压隔离开关

GW5型户外隔离开关

GN19-12（C）系列户内式高压隔离开关（在刀闸接触处装有磁锁压板，触头动、热稳定性好

隔离开关

隔离开关的操作机构分为手力式和动力式两类

隔离开关主刀和接地刀间互相要实现连锁：使主刀QS打开后才能合接地刀QSe，接地刀QSe打开后才能合主刀QS。

高压断路器与隔离开关间应实现互相连锁: 打开电路时应先打开断路器 QF ，然后打开隔离开关 2QS, 再打开隔离开关1QS。关合电路时应先合上隔离开关 1QS ，再合上隔离开关 2QS ，最后合上断路器QF。

CS6型手动杠杆式

（三）高压熔断器（最简单的保护电器）（1）作用：起过载或短路保护作用（2）分类：（分户内型和户外型）（3）型号表达式

Fu（RD)

防污型分合负载电流额定短路开断电流，KA 额定电流，额定电压，设计序号保护电动机，保护变压器，，不限使用场所户内式，户外式 -熔断器限流式，喷射式全范围保护

RN2型，电流为0.5A的用于保护3～35KV的电压互感器
RW10—3更多内容请访问久久建筑网
5、RXWO—35型为限流型，其额定电流为0.5A的用于保护电压互感器

跌落式熔断器（俗语称为鸭嘴型），无限流作用，过电压较低，开断电流时会排出大量气体，响声很大，用于户外。（4）技术参数额定电压：熔断器长期工作时能承受的工作电压额定电流：熔断器壳体和载流部分允许长期通过的最大工作电流熔件额定电流：熔件允许长期通过而不熔断的电流
RN2型熔断器外型

极限通过峰值电流：所能承受的瞬时冲击电流

RN2型熔断器外型

XRN型熔断器外型

RXWO—35型为限流型熔断器

RW7－10型跌落式熔断器

XRNT—12型熔

断器外型

HPRWG7型跌落式熔断器

（四）高压负荷开关（只能开合负荷电流，不能切断短路电流）
1）作用：用于切断、关合线路负荷电流，空载线路、空载变压器及电容器等，并能通过规定的短路电流。（有的分闸时有
明显断口，可起隔离作用）

2）分类：按安装地点分户内、户外式；按灭弧方式分产气式、压气式、压缩空气式、油浸式、真空式、SF6式；还分可带熔断器和不带熔断器 3）技术参数：额定电压、最大工作电压、动稳定电流、热稳定电流、额定关合电流峰值（SF6还有额定工作压力、最低工作压力、年漏气率等）

4）型号表达式

熔断器装在开关的上端装在下端的无此说明额定电压，设计序号安装条件：产品名称：户内，户外熔断器代号

负荷开关

SECTOS柱上SF6负荷开关 NXA 36kV, 630A

NXB 12...24kV, 630A

NXBD 12...24kV, 630A

SECTOS柱上SF6负荷开关－配电网络

二．低压开关电器
（一）刀开关（1）作用